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JP7586351B2 - X-ray imaging system and device display method - Google Patents
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Description

本発明は、X線撮影システム、および、デバイス表示方法に関し、特に、デバイスの3次元モデルを表示するX線撮影システム、および、デバイス表示方法に関する。The present invention relates to an X-ray imaging system and a device display method, and in particular to an X-ray imaging system and a device display method that display a three-dimensional model of a device.

従来、デバイスの3次元曲線を生成する技術が知られている。このような技術は、たとえば、Charlotte Delmas, Marie-Odile Berger, Erwan Kerrien, Cyril Riddell, Yves Trousset, et al., "Three-dimensional curvilinear device reconstruction from two fluoroscopic views." SPIE, Medical Imaging 2015: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling, Feb 2015, San Diego, CA, United States. pp.94150F, 10.1117/12.2081885. hal-01139284(以下、非特許文献1という)に開示されている。Conventionally, a technique for generating a three-dimensional curve of a device is known. Such a technique is disclosed, for example, in Charlotte Delmas, Marie-Odile Berger, Erwan Kerrien, Cyril Riddell, Yves Trousset, et al., "Three-dimensional curvilinear device reconstruction from two fluoroscopic views." SPIE, Medical Imaging 2015: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling, Feb 2015, San Diego, CA, United States. pp.94150F, 10.1117/12.2081885. hal-01139284 (hereinafter referred to as Non-Patent Document 1).

上記非特許文献1では、被検体の血管内に挿入されたガイドワイヤまたはカテーテルのような曲線的なデバイスの3次元モデルを生成する技術が開示されている。具体的には、上記非特許文献1では、異なる2つの撮影角度からのX線撮影によって生成された2つの透視画像から、デバイスを表す3次元の曲線を再構成する技術が開示されている。The above-mentioned Non-Patent Document 1 discloses a technique for generating a three-dimensional model of a curved device such as a guidewire or catheter inserted into a blood vessel of a subject. Specifically, the above-mentioned Non-Patent Document 1 discloses a technique for reconstructing a three-dimensional curve representing the device from two fluoroscopic images generated by X-ray photography from two different imaging angles.

Charlotte Delmas, Marie-Odile Berger, Erwan Kerrien, Cyril Riddell, Yves Trousset, et al., "Three-dimensional curvilinear device reconstruction from two fluoroscopic views." SPIE, Medical Imaging 2015: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling, Feb 2015, San Diego, CA, United States. pp.94150F, 10.1117/12.2081885. hal-01139284Charlotte Delmas, Marie-Odile Berger, Erwan Kerrien, Cyril Riddell, Yves Trousset, et al., "Three-dimensional curvilinear device reconstruction from two fluoroscopic views." SPIE, Medical Imaging 2015: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling , Feb 2015, San Diego, CA, United States. pp.94150F, 10.1117/12.2081885. hal-01139284

しかしながら、上記非特許文献1のように、互いに異なる2方向の撮影角度のX線撮影によって生成された2つのX線画像に基づいて、被検体の体内に配置されるデバイスの3次元的な形状を復元することによって3次元曲線(3次元モデル)を生成する場合において、デバイスの3次元モデルを正確に生成することができない場合がある。具体的には、X線撮影により生成されたX線画像は2次元の投影像であるため、X線画像においてX線の照射軸に沿う奥行き方向における形状は判断できない。したがって、互いに異なる2方向の撮影角度のX線撮影によって2つのX線画像を生成した場合においても、2つのX線画像の各々の投影面の両方に対して垂直な平面において、デバイスの正確な形状を判断することができない。このため、線状の構造を有するデバイスにおいて、一方のX線画像において、他方のX線画像を生成するためのX線の照射軸線に平行な方向に沿って延びるようにデバイスが配置されている部分では、生成されるデバイスの3次元モデルの形状は、実際のデバイスの形状とは異なる可能性のある不正確なものとなると考えられる。この場合に、実際のデバイスとは形状の異なる不正確な3次元モデルを視認しながら被検体の体内においてデバイスを移動させるなどの手技を行う場合には、手技の正確性が低下すると考えられる。そのため、互いに異なる2方向の撮影角度におけるX線撮影によって生成されたX線画像に基づいて被検体の体内に配置されるデバイスの3次元モデルを生成する場合に、実際のデバイスと異なる形状をユーザが認識することを抑制することが望まれている。However, as in the above-mentioned non-patent document 1, when a three-dimensional curve (three-dimensional model) is generated by restoring the three-dimensional shape of a device placed inside the body of a subject based on two X-ray images generated by X-ray photography at two different shooting angles, it may not be possible to accurately generate a three-dimensional model of the device. Specifically, since the X-ray image generated by X-ray photography is a two-dimensional projection image, the shape in the depth direction along the X-ray irradiation axis in the X-ray image cannot be determined. Therefore, even if two X-ray images are generated by X-ray photography at two different shooting angles, the exact shape of the device cannot be determined in a plane perpendicular to both of the projection planes of the two X-ray images. For this reason, in a device having a linear structure, in a portion where the device is arranged in one X-ray image so as to extend along a direction parallel to the X-ray irradiation axis for generating the other X-ray image, the shape of the generated three-dimensional model of the device is considered to be inaccurate and may differ from the actual shape of the device. In this case, when performing a procedure such as moving a device inside the body of a subject while visually viewing an inaccurate three-dimensional model that has a different shape from the actual device, it is considered that the accuracy of the procedure will decrease. Therefore, when generating a three-dimensional model of a device to be placed inside the body of a subject based on X-ray images generated by X-ray shooting at two different shooting angles, it is desired to prevent a user from recognizing a shape different from the actual device.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、互いに異なる2方向の撮影角度におけるX線撮影によって生成されたX線画像に基づいて被検体の体内に配置されるデバイスの3次元モデルを生成する場合に、実際のデバイスと異なる形状をユーザが認識することを抑制することが可能なX線撮影システム、および、デバイス表示方法を提供することである。This invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of the invention is to provide an X-ray imaging system and a device display method that can prevent a user from recognizing a shape that differs from the actual device when generating a three-dimensional model of a device to be placed inside a subject's body based on X-ray images generated by X-ray imaging at two different imaging angles.

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面におけるX線撮影システムは、線状の構造を有するデバイスが体内に配置された被検体にX線を照射するX線照射部と、被検体を透過したX線を検出するX線検出部とを含み、互いに異なる2方向の撮影角度である第1撮影角度および第2撮影角度の各々において被検体に対してX線撮影を行う撮影部と、第1撮影角度のX線撮影によって生成された第1X線画像と、第2撮影角度のX線撮影によって生成された第2X線画像とに基づいて、被検体の体内に配置されたデバイスの3次元モデルを生成する3次元モデル生成部と、線状の構造を有するデバイスのうちから、第1X線画像および第2X線画像のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、3次元モデル生成部により生成されたデバイスの3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定する判定部と、3次元モデル生成部により生成されたデバイスの3次元モデルと、判定部による3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示する表示部と、を備える。In order to achieve the above object, an X-ray imaging system according to a first aspect of the present invention includes an X-ray irradiation unit that irradiates X-rays onto a subject having a device with a linear structure placed inside the subject's body, and an X-ray detection unit that detects X-rays that have passed through the subject, an imaging unit that performs X-ray imaging on the subject at each of a first imaging angle and a second imaging angle that are imaging angles in two different directions, and a three-dimensional modeling unit that generates a three-dimensional model of the device placed inside the subject's body based on a first X-ray image generated by X-ray imaging at the first imaging angle and a second X-ray image generated by X-ray imaging at the second imaging angle. the device includes a model generation unit, a determination unit that determines portions of a three-dimensional model of the device generated by the three-dimensional model generation unit, the portions having an inaccurate shape by identifying, from a device having a linear structure, parallel portions extending in a direction parallel to an epipolar line that indicates the irradiation axis of the X-rays at the shooting angle for generating the other X-ray image, in one of the first X-ray image and the second X-ray image; and a display unit that displays the three-dimensional model of the device generated by the three-dimensional model generation unit and an indication based on the determination result of the portions having an inaccurate shape in the three-dimensional model by the determination unit.

この発明の第2の局面におけるデバイス表示方法は、線状の構造を有するデバイスが体内に配置された被検体を透過したX線を検出することによって、互いに異なる2方向の撮影角度である第1撮影角度および第2撮影角度の各々におけるX線撮影を行うステップと、第1撮影角度のX線撮影によって生成された第1X線画像と、第2撮影角度のX線撮影によって生成された第2X線画像とに基づいて、被検体の体内に配置されたデバイスの3次元モデルを生成するステップと、線状の構造を有するデバイスのうちから、第1X線画像および第2X線画像のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、生成されたデバイスの3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定するステップと、生成されたデバイスの3次元モデルと、3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示するステップと、を備える。A device display method according to a second aspect of the present invention includes the steps of: performing X-ray imaging at a first imaging angle and a second imaging angle, which are two different imaging angles, by detecting X-rays that have passed through a subject in whose body a device having a linear structure is placed; generating a three-dimensional model of the device placed inside the subject's body based on a first X-ray image generated by the X-ray imaging at the first imaging angle and a second X-ray image generated by the X-ray imaging at the second imaging angle; determining, from the device having a linear structure, a parallel portion in one of the first X-ray image and the second X-ray image that extends along a direction parallel to an epipolar line indicating the irradiation axis of the X-rays at the imaging angle for generating the other X-ray image, thereby determining a portion in which the shape of the generated three-dimensional model of the device is inaccurate; and displaying the generated three-dimensional model of the device and an indication based on the determination result of the portion in which the shape of the three-dimensional model is inaccurate.

上記第1の局面におけるX線撮影システム、および、上記第2の局面におけるデバイス表示方法では、線状の構造を有するデバイスのうちから、第1X線画像および第2X線画像のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、生成されたデバイスの3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定する。そして、生成されたデバイスの3次元モデルと、3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示する。ここで、被検体の体内に配置される線状の構造を有するデバイスにおいて、第1X線画像および第2X線画像のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分は、第1X線画像および第2X線画像に基づいて3次元モデルを生成した場合に不正確な部分となる。この点を考慮して、本発明では、生成されたデバイスの3次元モデルと、3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示する。これにより、表示された判定結果に基づく表示を視認することによって、表示された3次元モデルにおいて、実際のデバイスの形状と異なる形状を有する可能性がある不正確な部分を認識することができる。その結果、互いに異なる2方向の撮影角度におけるX線撮影によって生成されたX線画像に基づいて被検体の体内に配置されるデバイスの3次元モデルを生成する場合に、実際のデバイスと異なる形状をユーザが認識することを抑制することができる。In the X-ray imaging system in the first aspect and the device display method in the second aspect, a parallel portion extending in a direction parallel to an epipolar line indicating the irradiation axis of X-rays at an imaging angle for generating the other X-ray image in one of the first X-ray image and the second X-ray image is identified from among devices having a linear structure, and a portion having an inaccurate shape in a three-dimensional model of the generated device is determined. Then, a three-dimensional model of the generated device and a display based on the determination result of the portion having an inaccurate shape in the three-dimensional model are displayed. Here, in a device having a linear structure arranged inside the body of a subject, a parallel portion extending in a direction parallel to an epipolar line indicating the irradiation axis of X-rays at an imaging angle for generating the other X-ray image in one of the first X-ray image and the second X-ray image becomes an inaccurate portion when a three-dimensional model is generated based on the first X-ray image and the second X-ray image. In consideration of this point, in the present invention, a three-dimensional model of the generated device and a display based on the determination result of the portion having an inaccurate shape in the three-dimensional model are displayed. This allows the user to recognize inaccurate parts in the displayed 3D model that may have a shape different from the actual shape of the device by visually checking the display based on the displayed determination result. As a result, when a 3D model of a device to be placed inside the subject's body is generated based on X-ray images generated by X-ray shooting at two different shooting angles, it is possible to prevent the user from recognizing a shape different from the actual device.

一実施形態によるX線撮影システムの全体構成を示した模式図である。1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an X-ray imaging system according to an embodiment; X線撮影システムの構成を説明するためのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration of an X-ray imaging system. 制御部の機能的構成を説明するためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining a functional configuration of a control unit. 第1撮影部および第2撮影部によるデバイスのX線撮影を説明するための図である。4A and 4B are diagrams for explaining X-ray photography of a device by a first imaging unit and a second imaging unit. デバイスの3次元モデルの生成を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining generation of a three-dimensional model of a device. エピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a parallel portion extending along a direction parallel to an epipolar line. 表示部の表示の一例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a display on a display unit. X線撮影システムによるデバイス表示方法を説明するための図(フローチャート)である。11 is a diagram (flowchart) for explaining a device display method by the X-ray imaging system. 変形例による3次元モデルの表示の一例を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a display of a three-dimensional model according to a modified example.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。Below, one embodiment of the present invention is described with reference to the drawings.

(X線撮影システムの全体構成)
図1~図7を参照して、本発明の一実施形態によるX線撮影システム100について説明する。
(Overall configuration of X-ray imaging system)
An X-ray imaging system 100 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、本実施形態のX線撮影システム100は、体内に医療用のデバイス80を挿入された被検体101にX線を照射する。そして、X線撮影システム100は、被検体101を透過したX線を検出することによって、X線撮影を行う。X線撮影システム100は、たとえば、経皮的冠動脈インターベンション(PCI:Percutaneous Coronary Intervention)を行う際に、被検体101の体内の様子を確認するための画像を生成する。経皮的冠動脈インターベンションは、心臓の冠動脈の狭窄および閉塞による疾患である狭心症および心筋梗塞などに対して、デバイス80を用いて血管の狭窄および閉塞を解消する治療である。As shown in FIG. 1, the X-ray imaging system 100 of this embodiment irradiates X-rays to a subject 101 having a medical device 80 inserted therein. The X-ray imaging system 100 then performs X-ray imaging by detecting the X-rays that have passed through the subject 101. The X-ray imaging system 100 generates an image for confirming the state of the subject 101's body when performing percutaneous coronary intervention (PCI), for example. Percutaneous coronary intervention is a treatment that uses a device 80 to eliminate vascular stenosis and blockage for diseases such as angina pectoris and myocardial infarction, which are caused by stenosis and blockage of the coronary arteries of the heart.

デバイス80は、たとえば、被検体101の体内の血管内に配置されたガイドワイヤである。デバイス80は、被検体101の体内にカテーテルまたはステントなどを配置するために血管内に挿入される。また、デバイス80は、人体の血管内に挿入可能なように、柔軟性のある線状の構造を有する。本実施形態のX線撮影システム100は、X線撮影を行うことによって取得された2つのX線画像11およびX線画像12(図4参照)に基づいて、被検体101の体内に配置されたデバイス80の3次元モデル81を生成する。そして、X線撮影システム100は、生成された3次元モデル81を表示するように構成されている。The device 80 is, for example, a guide wire placed in a blood vessel in the body of the subject 101. The device 80 is inserted into the blood vessel to place a catheter or a stent in the body of the subject 101. The device 80 has a flexible linear structure so that it can be inserted into a blood vessel of the human body. The X-ray imaging system 100 of this embodiment generates a three-dimensional model 81 of the device 80 placed in the body of the subject 101 based on two X-ray images 11 and 12 (see FIG. 4) acquired by performing X-ray imaging. The X-ray imaging system 100 is configured to display the generated three-dimensional model 81.

〈X線撮影システムの構成〉
図1および図2に示すように、本実施形態によるX線撮影システム100は、天板1、撮影部2、移動機構3、表示部4、操作部5、制御部6、および、記憶部7を備える。
Configuration of X-ray imaging system
As shown in FIGS. 1 and 2, an X-ray imaging system 100 according to this embodiment includes a tabletop 1, an imaging unit 2, a moving mechanism 3, a display unit 4, an operation unit 5, a control unit 6, and a storage unit 7.

天板1は、X線が照射される被検体101が横たわる寝台である。被検体101が天板1に横たわった状態で、被検体101に対してデバイス80が挿入されるとともに、被検体101のX線撮影が行われる。また、天板1は、制御部6による制御に基づいて、移動機構3の後述する天板移動部31によって移動可能に構成されている。The tabletop 1 is a bed on which the subject 101 irradiated with X-rays lies. With the subject 101 lying on the tabletop 1, the device 80 is inserted into the subject 101 and X-ray photography of the subject 101 is performed. The tabletop 1 is also configured to be movable by a tabletop moving unit 31 (described later) of the moving mechanism 3 under the control of the control unit 6.

撮影部2は、第1撮影部21および第2撮影部22を含む。第1撮影部21は、X線照射部21a、X線検出部21b、および、支持部21cを有する。また、第2撮影部22は、X線照射部22a、X線検出部22b、および、支持部22cを有する。X線撮影システム100は、第1撮影部21および第2撮影部22の2つの撮影機構を有するバイプレーン型の撮影装置である。The imaging unit 2 includes a first imaging unit 21 and a second imaging unit 22. The first imaging unit 21 has an X-ray irradiation unit 21a, an X-ray detection unit 21b, and a support unit 21c. The second imaging unit 22 has an X-ray irradiation unit 22a, an X-ray detection unit 22b, and a support unit 22c. The X-ray imaging system 100 is a biplane type imaging device having two imaging mechanisms, the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22.

第1撮影部21のX線照射部21aと、第2撮影部22のX線照射部22aとの各々は、体内にデバイス80が配置された被検体101にX線を照射(放射)する。X線照射部21aおよび22aの各々は、電圧が印加されることによってX線を照射するX線管を含む。X線照射部21aおよび22aの各々は、制御部6によりX線管に印加される電圧が制御されることによって、照射するX線の強度が制御されるように構成されている。X線照射部21aおよび22aの各々は、1回または複数回のX線の照射を被検体101内のデバイス80に対して行う。Each of the X-ray irradiator 21a of the first imaging unit 21 and the X-ray irradiator 22a of the second imaging unit 22 irradiates (radiates) X-rays to the subject 101 in whose body a device 80 is placed. Each of the X-ray irradiators 21a and 22a includes an X-ray tube that irradiates X-rays by applying a voltage. Each of the X-ray irradiators 21a and 22a is configured such that the intensity of the irradiated X-rays is controlled by controlling the voltage applied to the X-ray tube by the control unit 6. Each of the X-ray irradiators 21a and 22a irradiates the device 80 in the subject 101 with X-rays one or more times.

第1撮影部21のX線検出部21bと、第2撮影部22のX線検出部22bとの各々は、被検体101を透過したX線を検出する。そして、X線検出部21bおよび22bは、検出されたX線に基づいて検出信号を制御部6に対して出力する。X線検出部21bおよび22bは、たとえば、FPD(Flat Panel Detector)を含む。具体的には、第1撮影部21において、X線照射部21aから照射されたX線がX線検出部21bにより検出される。また、第2撮影部22において、X線照射部22aから照射されたX線がX線検出部22bにより検出される。Each of the X-ray detection unit 21b of the first imaging unit 21 and the X-ray detection unit 22b of the second imaging unit 22 detects X-rays that have passed through the subject 101. Then, the X-ray detection units 21b and 22b output detection signals to the control unit 6 based on the detected X-rays. The X-ray detection units 21b and 22b include, for example, an FPD (Flat Panel Detector). Specifically, in the first imaging unit 21, X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit 21a are detected by the X-ray detection unit 21b. Also, in the second imaging unit 22, X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit 22a are detected by the X-ray detection unit 22b.

支持部21cは、第1撮影部21のX線照射部21aとX線検出部21bとを支持するCアームである。また、支持部21cは、X線照射部21aとX線検出部21bとを被検体101が横たわる天板1を挟んで対向させるように、X線照射部21aとX線検出部21bとを支持する。同様に、支持部22cは、第2撮影部22のX線照射部22aとX線検出部22bとを支持するCアームである。また、支持部22cは、X線照射部22aとX線検出部22bとを被検体101が横たわる天板1を挟んで対向させるように、X線照射部22aとX線検出部22bとを支持する。そして、支持部21cおよび支持部22cは、移動機構3の後述する撮影部移動部32により角度(撮影角度)を変更可能に構成されている。また、支持部21cは、X線照射部21aとX線検出部21bとの間の距離を変更可能に構成されている。そして、支持部22cは、X線照射部22aとX線検出部22bとの間の距離を変更可能に構成されている。The support unit 21c is a C-arm that supports the X-ray irradiation unit 21a and the X-ray detection unit 21b of the first imaging unit 21. The support unit 21c also supports the X-ray irradiation unit 21a and the X-ray detection unit 21b so that the X-ray irradiation unit 21a and the X-ray detection unit 21b face each other across the top board 1 on which the subject 101 lies. Similarly, the support unit 22c is a C-arm that supports the X-ray irradiation unit 22a and the X-ray detection unit 22b of the second imaging unit 22. The support unit 22c also supports the X-ray irradiation unit 22a and the X-ray detection unit 22b so that the X-ray irradiation unit 22a and the X-ray detection unit 22b face each other across the top board 1 on which the subject 101 lies. The support units 21c and 22c are configured to be able to change the angle (imaging angle) by the imaging unit movement unit 32 of the movement mechanism 3, which will be described later. The support section 21c is configured to be able to change the distance between the X-ray irradiator 21a and the X-ray detector 21b. The support section 22c is configured to be able to change the distance between the X-ray irradiator 22a and the X-ray detector 22b.

移動機構3は、天板移動部31および撮影部移動部32を含む。天板移動部31は、天板1の位置および角度を変更させる。天板移動部31は、制御部6からの制御信号に基づいて、天板1を移動させる。天板移動部31は、駆動機構として、たとえば、サーボモータ、または、ステッピングモータを含む。また、天板移動部31は、制御部6に対して、現在の天板1の位置および角度を示す信号を出力する。The movement mechanism 3 includes a tabletop movement unit 31 and an imaging unit movement unit 32. The tabletop movement unit 31 changes the position and angle of the tabletop 1. The tabletop movement unit 31 moves the tabletop 1 based on a control signal from the control unit 6. The tabletop movement unit 31 includes, as a drive mechanism, for example, a servo motor or a stepping motor. In addition, the tabletop movement unit 31 outputs a signal indicating the current position and angle of the tabletop 1 to the control unit 6.

撮影部移動部32は、第1撮影部21および第2撮影部22の各々を移動させる。具体的には、撮影部移動部32は、支持部21cを移動させることによって、X線照射部21aおよびX線検出部21bの被検体101に対する位置および角度を変更させる。また、撮影部移動部32は、支持部22cを移動させることによって、X線照射部22aおよびX線検出部22bの被検体101に対する位置および角度を変更させる。すなわち、撮影部移動部32は、被検体101に対して、様々な位置および様々な角度からX線撮影を行うために、第1撮影部21(X線照射部21aおよびX線検出部21b)および第2撮影部22(X線照射部22aおよびX線検出部22b)を移動させる。撮影部移動部32は、駆動機構として、たとえば、サーボモータ、または、ステッピングモータを含む。また、撮影部移動部32は、制御部6に対して、現在の第1撮影部21(X線照射部21aおよびX線検出部21b)の位置および角度を示す信号と、現在の第2撮影部22(X線照射部22aおよびX線検出部22b)の位置および角度を示す信号とを出力する。The imaging unit moving unit 32 moves each of the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22. Specifically, the imaging unit moving unit 32 changes the position and angle of the X-ray irradiator 21a and the X-ray detector 21b relative to the subject 101 by moving the support unit 21c. The imaging unit moving unit 32 also changes the position and angle of the X-ray irradiator 22a and the X-ray detector 22b relative to the subject 101 by moving the support unit 22c. That is, the imaging unit moving unit 32 moves the first imaging unit 21 (X-ray irradiator 21a and X-ray detector 21b) and the second imaging unit 22 (X-ray irradiator 22a and X-ray detector 22b) to perform X-ray imaging from various positions and angles with respect to the subject 101. The imaging unit moving unit 32 includes, for example, a servo motor or a stepping motor as a driving mechanism. In addition, the imaging unit moving unit 32 outputs to the control unit 6 a signal indicating the current position and angle of the first imaging unit 21 (X-ray irradiation unit 21a and X-ray detection unit 21b) and a signal indicating the current position and angle of the second imaging unit 22 (X-ray irradiation unit 22a and X-ray detection unit 22b).

本実施形態では、撮影部2は、第1撮影部21と第2撮影部22との2つの撮影機構の各々が撮影部移動部32により移動されることにより、互いに異なる2方向の撮影角度である第1撮影角度および第2撮影角度の各々において被検体101に対してX線撮影を行う。具体的には、第1撮影部21は、第1撮影角度におけるX線撮影を行う。また、第2撮影部22は、第2撮影角度におけるX線撮影を行う。撮影角度は、被検体101に対して照射されるX線の照射軸の空間的な角度を表す。すなわち、第1撮影角度は、X線照射部21aとX線検出部21bとが対向する方向の角度である。言い換えれば、第1撮影角度は、X線検出部21bの検出面に対して垂直な方向であって、X線照射部21aからX線検出部21bの検出面に対して照射されるX線の照射軸の空間的な角度方向を意味する。同様に、第2撮影角度は、X線照射部22aとX線検出部22bとが対向する方向の角度であって、X線検出部22bの検出面に対して垂直な方向であり、X線照射部22aからX線検出部22bの検出面に対して照射されるX線の照射軸の空間的な角度方向を意味する。たとえば、第1撮影部21は、X線照射部21aとX線検出部21bとが鉛直方向に沿って配置された状態を基準として、被検体101の左右方向であるLAO(left anterior oblique)方向およびRAO(right anterior oblique)方向と、被検体101の上下方向(頭部側および脚部側)であるCRA(Cranial)方向およびCAU(Caudal)方向とにX線検出部21bが移動するように撮影角度を変更可能に構成されている。また、第2撮影部22も同様に、LAO方向およびRAO方向と、CRA方向およびCAU方向とにX線検出部22bが移動するように撮影角度を変更可能に構成されている。In this embodiment, the imaging unit 2 performs X-ray imaging of the subject 101 at each of the first imaging angle and the second imaging angle, which are imaging angles in two different directions, by moving each of the two imaging mechanisms, the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22, by the imaging unit moving unit 32. Specifically, the first imaging unit 21 performs X-ray imaging at the first imaging angle. Also, the second imaging unit 22 performs X-ray imaging at the second imaging angle. The imaging angle represents the spatial angle of the irradiation axis of the X-ray irradiated to the subject 101. That is, the first imaging angle is the angle in the direction in which the X-ray irradiator 21a and the X-ray detector 21b face each other. In other words, the first imaging angle is a direction perpendicular to the detection surface of the X-ray detector 21b, and means the spatial angular direction of the irradiation axis of the X-ray irradiated from the X-ray irradiator 21a to the detection surface of the X-ray detector 21b. Similarly, the second imaging angle is an angle in the direction in which the X-ray irradiator 22a and the X-ray detector 22b face each other, is a direction perpendicular to the detection surface of the X-ray detector 22b, and means a spatial angular direction of the irradiation axis of the X-ray irradiated from the X-ray irradiator 22a to the detection surface of the X-ray detector 22b. For example, the first imaging unit 21 is configured to be able to change the imaging angle so that the X-ray detector 21b moves in the LAO (left anterior oblique) direction and the RAO (right anterior oblique) direction, which are the left-right direction of the subject 101, and the CRA (cranial) direction and the CAU (caudal) direction, which are the up-down direction (head side and leg side) of the subject 101, based on a state in which the X-ray irradiator 21a and the X-ray detector 21b are arranged along the vertical direction. Similarly, the second imaging unit 22 is configured to be able to change the imaging angle so that the X-ray detection unit 22b moves in the LAO direction, the RAO direction, and the CRA direction, and the CAU direction.

表示部4は、たとえば、液晶ディスプレイなどの表示装置である。そして、表示部4は、制御部6によって生成された画像(静止画像および動画像)を表示する。表示部4の表示の詳細は後述する。The display unit 4 is, for example, a display device such as a liquid crystal display. The display unit 4 displays images (still images and moving images) generated by the control unit 6. Details of the display on the display unit 4 will be described later.

操作部5は、X線撮影システム100を操作するための入力操作を受け付ける。そして、操作部5は、受け付けられた入力操作に基づいて操作信号を制御部6に対して出力する。操作部5は、たとえば、移動機構3により天板1および撮影部2を移動させる操作を受け付ける。また、操作部5は、被検体101に対してX線撮影を行うために、X線を照射させる操作を受け付ける。また、操作部5は、制御部6による制御を実行するための入力操作を受け付ける。操作部5は、たとえば、タッチパネルを含む。The operation unit 5 accepts input operations for operating the X-ray imaging system 100. The operation unit 5 then outputs an operation signal to the control unit 6 based on the accepted input operations. The operation unit 5 accepts, for example, an operation to move the tabletop 1 and the imaging unit 2 by the moving mechanism 3. The operation unit 5 also accepts an operation to irradiate X-rays to perform X-ray imaging on the subject 101. The operation unit 5 also accepts input operations for executing control by the control unit 6. The operation unit 5 includes, for example, a touch panel.

制御部6は、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などを含むコンピュータである。制御部6は、CPUが所定の制御プログラムを実行することにより、X線撮影システム100の各部の制御を行う。また、制御部6は、操作部5により受け付けられた入力操作に基づいて、X線撮影システム100の各部の動作を制御するように構成されている。The control unit 6 is a computer including a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). The control unit 6 controls each part of the X-ray imaging system 100 by the CPU executing a predetermined control program. The control unit 6 is also configured to control the operation of each part of the X-ray imaging system 100 based on the input operation received by the operation unit 5.

具体的には、図3に示すように、制御部6は、機能的な構成として、X線照射制御部61、X線画像生成部62、3次元モデル生成部63、判定部64、および、表示制御部65を含む。すなわち、制御部6は、CPUが所定の制御プログラムを実行することにより、X線照射制御部61、X線画像生成部62、3次元モデル生成部63、判定部64、および、表示制御部65として機能する。また、制御部6による制御の詳細については後述する。3, the control unit 6 includes, as its functional components, an X-ray irradiation control unit 61, an X-ray image generating unit 62, a three-dimensional model generating unit 63, a determination unit 64, and a display control unit 65. That is, the control unit 6 functions as the X-ray irradiation control unit 61, the X-ray image generating unit 62, the three-dimensional model generating unit 63, the determination unit 64, and the display control unit 65 by the CPU executing a predetermined control program. Details of the control by the control unit 6 will be described later.

記憶部7は、たとえば、ハードディスクドライブなどの記憶装置により構成されている。記憶部7は、画像データ、撮影条件および各種の設定値を記憶するように構成されている。また、記憶部7は、制御部6を機能させるためのプログラムおよびパラメータを記憶している。また、記憶部7は、後述するデバイス80の3次元モデル81を生成するためにデバイス80を検出する学習済みモデルを記憶している。The storage unit 7 is configured, for example, with a storage device such as a hard disk drive. The storage unit 7 is configured to store image data, shooting conditions, and various setting values. The storage unit 7 also stores programs and parameters for causing the control unit 6 to function. The storage unit 7 also stores a trained model for detecting the device 80 in order to generate a three-dimensional model 81 of the device 80, which will be described later.

(制御部によるX線撮影システムの制御)
制御部6のX線照射制御部61は、第1撮影部21(X線照射部21aおよびX線検出部21b)および第2撮影部22(X線照射部22aおよびX線検出部22b)を制御してX線撮影を行う。具体的には、X線照射制御部61は、X線照射部21aおよび22aの各々におけるX線管に印加される電圧を制御することによって、X線照射部21aおよび22aによるX線の照射を制御する。また、X線照射制御部61は、移動機構3を移動させる制御を行う。具体的には、X線照射制御部61は、移動機構3の動作を制御することによって、天板1の位置および角度を変更させるとともに、第1撮影部21および第2撮影部22によるX線撮影の撮影角度(第1撮影角度および第2撮影角度)を変更させる制御を実行する。たとえば、X線照射制御部61は、操作部5に対する入力操作に基づいて移動機構3を制御することによって、X線撮影を行うための第1撮影部21および第2撮影部22の各々の撮影角度を変更させる。
(Control of X-ray imaging system by control unit)
The X-ray irradiation control unit 61 of the control unit 6 controls the first imaging unit 21 (X-ray irradiator 21a and X-ray detector 21b) and the second imaging unit 22 (X-ray irradiator 22a and X-ray detector 22b) to perform X-ray imaging. Specifically, the X-ray irradiation control unit 61 controls the voltage applied to the X-ray tube in each of the X-ray irradiators 21a and 22a to control the irradiation of X-rays by the X-ray irradiators 21a and 22a. The X-ray irradiation control unit 61 also controls the movement of the moving mechanism 3. Specifically, the X-ray irradiation control unit 61 controls the operation of the moving mechanism 3 to change the position and angle of the tabletop 1 and to change the imaging angles (first imaging angle and second imaging angle) of X-ray imaging by the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22. For example, the X-ray irradiation control unit 61 controls the moving mechanism 3 based on an input operation to the operation unit 5, thereby changing the imaging angles of the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22 for performing X-ray imaging.

そして、図4に示すように、制御部6のX線画像生成部62は、第1撮影部21(X線照射部21aおよびX線検出部21b)による第1撮影角度のX線撮影を行うことによってX線画像11を生成し、第2撮影部22(X線照射部22aおよびX線検出部22b)による第2撮影角度のX線撮影を行うことによってX線画像12を生成する。具体的には、X線画像生成部62は、第1撮影部21のX線検出部21bによって検出されたX線に基づいて、X線画像11を生成する。そして、X線画像生成部62は、第2撮影部22のX線検出部22bによって検出されたX線に基づいてX線画像12を生成する。すなわち、X線画像11は、X線検出部21bの検出面に平行な投影面に投影された画像であって、X線画像12は、X線検出部22bの検出面に平行な投影面に投影された画像となる。なお、X線画像11は、請求の範囲における「第1X線画像」の一例である。また、X線画像12は、請求の範囲における「第2X線画像」の一例である。 As shown in FIG. 4, the X-ray image generating unit 62 of the control unit 6 generates an X-ray image 11 by performing X-ray photography at a first imaging angle by the first imaging unit 21 (X-ray irradiation unit 21a and X-ray detection unit 21b), and generates an X-ray image 12 by performing X-ray photography at a second imaging angle by the second imaging unit 22 (X-ray irradiation unit 22a and X-ray detection unit 22b). Specifically, the X-ray image generating unit 62 generates an X-ray image 11 based on the X-rays detected by the X-ray detection unit 21b of the first imaging unit 21. The X-ray image generating unit 62 generates an X-ray image 12 based on the X-rays detected by the X-ray detection unit 22b of the second imaging unit 22. That is, the X-ray image 11 is an image projected onto a projection plane parallel to the detection plane of the X-ray detection unit 21b, and the X-ray image 12 is an image projected onto a projection plane parallel to the detection plane of the X-ray detection unit 22b. The X-ray image 11 is an example of a "first X-ray image" in the claims, and the X-ray image 12 is an example of a "second X-ray image" in the claims.

〈デバイスの3次元モデルの生成〉
制御部6の3次元モデル生成部63は、図5に示すように、X線画像11およびX線画像12に基づいて、被検体101の体内に配置されたデバイス80の3次元モデル81を生成する。具体的には、3次元モデル生成部63は、機械学習によって生成された学習済みモデルに基づいて、X線画像11およびX線画像12の各々においてデバイス80を検出する。この学習済みモデルは、入力されたX線画像11および12のうちからデバイス80の位置(形状)を検出する処理を学習させる深層学習による機械学習により予め生成される。
<Generating 3D models of devices>
5, the three-dimensional model generating unit 63 of the control unit 6 generates a three-dimensional model 81 of the device 80 placed inside the body of the subject 101 based on the X-ray image 11 and the X-ray image 12. Specifically, the three-dimensional model generating unit 63 detects the device 80 in each of the X-ray image 11 and the X-ray image 12 based on a trained model generated by machine learning. This trained model is generated in advance by machine learning using deep learning that trains the process of detecting the position (shape) of the device 80 from the input X-ray images 11 and 12.

そして、3次元モデル生成部63は、学習済みモデルを用いてX線画像11および12の各々から、X線画像11および12におけるデバイス80の位置(形状)を検出することによって、X線画像11および12に含まれるデバイス80の形状情報(座標)を取得する。また、3次元モデル生成部63は、3次元モデル81を生成するために、撮影部移動部32からの出力に基づいて第1撮影部21および第2撮影部22の各々の撮影角度(第1撮影角度および第2撮影角度)を取得する。そして、3次元モデル生成部63は、X線画像11およびX線画像12の各々に含まれるデバイス80の形状と、第1撮影部21および第2撮影部22の各々の撮影角度とに基づいて、エピポーラ幾何を用いてデバイス80の3次元モデル81を生成する。すなわち、3次元モデル生成部63は、異なる2方向からの投影像であるX線画像11およびX線画像12に含まれるデバイス80から、3次元空間におけるデバイス80の形状を推定した3次元モデル81を再構成するように構成されている。Then, the three-dimensional model generating unit 63 detects the position (shape) of the device 80 in each of the X-ray images 11 and 12 from each of the X-ray images 11 and 12 using the learned model, thereby acquiring shape information (coordinates) of the device 80 included in the X-ray images 11 and 12. In addition, the three-dimensional model generating unit 63 acquires the imaging angles (first imaging angle and second imaging angle) of the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22 based on the output from the imaging unit moving unit 32 in order to generate a three-dimensional model 81. Then, the three-dimensional model generating unit 63 generates a three-dimensional model 81 of the device 80 using epipolar geometry based on the shape of the device 80 included in each of the X-ray images 11 and 12 and the imaging angles of the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22. That is, the three-dimensional model generation unit 63 is configured to reconstruct a three-dimensional model 81 that estimates the shape of the device 80 in three-dimensional space from the device 80 contained in the X-ray image 11 and the X-ray image 12, which are projection images from two different directions.

ここで、図5に示すように、生成された3次元モデル81の形状は、実際のデバイス80の形状と異なる場合がある。たとえば、図5の実線で示した3次元モデル81は、部分80aにおいて、点線で示した実際のデバイス80と形状が異なる。2方向の撮影角度による3次元モデル81の生成では、線状の構造を有するデバイス80のうちのエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分の形状が不正確となる。エピポーラ線とは、X線画像11およびX線画像12のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための撮影角度におけるX線の照射軸線を示す線である。Here, as shown in FIG. 5, the shape of the generated three-dimensional model 81 may differ from the shape of the actual device 80. For example, the three-dimensional model 81 shown by the solid line in FIG. 5 differs in shape from the actual device 80 shown by the dotted line in part 80a. When the three-dimensional model 81 is generated using two imaging angles, the shape of the parallel part of the device 80 having a linear structure that extends along a direction parallel to the epipolar line becomes inaccurate. The epipolar line is a line that indicates the irradiation axis of the X-rays in one of the X-ray images 11 and 12 at the imaging angle for generating the other X-ray image.

具体的には、図6に示すように、X線画像11において、第2撮影部22のX線照射部22aからX線検出部22bに向かって延びる照射軸線の方向(方向D2)が、X線画像11におけるエピポーラ線の方向となる。また、X線画像12において、第1撮影部21のX線照射部21aからX線検出部21bに向かって延びる照射軸線の方向(方向D1)が、X線画像12におけるエピポーラ線の方向となる。言い換えれば、エピポーラ線の方向は、X線検出部21bおよびX線検出部22bの各々の検出面(X線画像11およびX線画像12の各々の投影面)に対して垂直な方向である。6, in the X-ray image 11, the direction of the irradiation axis extending from the X-ray irradiation unit 22a of the second imaging unit 22 toward the X-ray detection unit 22b (direction D2) is the direction of the epipolar line in the X-ray image 11. Also, in the X-ray image 12, the direction of the irradiation axis extending from the X-ray irradiation unit 21a of the first imaging unit 21 toward the X-ray detection unit 21b (direction D1) is the direction of the epipolar line in the X-ray image 12. In other words, the direction of the epipolar line is perpendicular to the detection surfaces of the X-ray detection units 21b and 22b (the projection surfaces of the X-ray images 11 and 12).

たとえば、図6に示されたデバイス80のうちの部分80aが、X線画像11において方向D2に沿って延びる部分であって、かつ、X線画像12において方向D1に沿って延びる部分である。すなわち、部分80aは、被検体101の体内に配置されたデバイス80のうちの、方向D1および方向D2の両方に平行な平面上に沿うように延びる部分(平行部分)である。言い換えれば、部分80aは、X線画像11およびX線画像12の各々の投影面の両方に対して垂直な平面に沿って延びる部分(平行部分)である。このような平行部分である部分80aは、図6において3本の点線で例示したように、投影像であるX線画像11およびX線画像12から実際のデバイス80の3次元的な形状を一意的に推定することができない。すなわち、X線画像11において方向D2に平行な方向に沿って延びる部分80aと、X線画像12において方向D1に平行な方向に沿って延びる部分80aとは、各々の画像において奥行き方向の形状が異なっていても同じ形に撮影されるため、3次元モデル81の再構成において、原理的に形状が不正確な部分となる。For example, the portion 80a of the device 80 shown in FIG. 6 is a portion that extends along the direction D2 in the X-ray image 11 and a portion that extends along the direction D1 in the X-ray image 12. That is, the portion 80a is a portion (parallel portion) of the device 80 placed inside the body of the subject 101 that extends along a plane parallel to both the direction D1 and the direction D2. In other words, the portion 80a is a portion (parallel portion) that extends along a plane perpendicular to both the projection planes of the X-ray image 11 and the X-ray image 12. As illustrated by three dotted lines in FIG. 6, the portion 80a, which is a parallel portion, cannot uniquely estimate the three-dimensional shape of the actual device 80 from the X-ray image 11 and the X-ray image 12, which are projection images. In other words, portion 80a extending along a direction parallel to direction D2 in X-ray image 11 and portion 80a extending along a direction parallel to direction D1 in X-ray image 12 are photographed to have the same shape even though their shapes in the depth direction are different in each image, and therefore, in principle, when reconstructing three-dimensional model 81, these portions will have an inaccurate shape.

〈平行部分の判定〉
そこで、本実施形態では、制御部6の判定部64は、デバイス80のうちからエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分である部分80aを識別することによって、3次元モデル生成部63により生成された3次元モデル81における形状が不正確な部分を判定する。
<Determination of parallel parts>
Therefore, in this embodiment, the determination unit 64 of the control unit 6 identifies a portion 80a of the device 80, which is a parallel portion extending along a direction parallel to the epipolar line, and thereby determines a portion of the three-dimensional model 81 generated by the three-dimensional model generation unit 63 that has an inaccurate shape.

具体的には、判定部64は、撮影部移動部32からの信号に基づいて、X線画像11およびX線画像12の各々におけるエピポーラ線の方向を取得する。そして、判定部64は、3次元モデル生成部63によって検出されたX線画像11およびX線画像12におけるデバイス80の形状に基づいて、X線画像11およびX線画像12の各々におけるデバイス80の延びる方向とエピポーラ線の方向とを比較する。そして、判定部64は、X線画像11およびX線画像12の各々における検出されたデバイス80の形状のうちから、エピポーラ線と平行な方向に沿って延びる部分である平行部分を識別する。判定部64は、デバイス80のうちから平行部分であると識別された部分を、3次元モデル81における形状が不正確な部分であると判定する。Specifically, the determination unit 64 acquires the direction of the epipolar line in each of the X-ray images 11 and 12 based on a signal from the imaging unit movement unit 32. Then, based on the shape of the device 80 in the X-ray images 11 and 12 detected by the three-dimensional model generation unit 63, the determination unit 64 compares the extension direction of the device 80 in each of the X-ray images 11 and 12 with the direction of the epipolar line. Then, the determination unit 64 identifies a parallel portion that is a portion extending along a direction parallel to the epipolar line from the shape of the device 80 detected in each of the X-ray images 11 and 12. The determination unit 64 determines that the portion of the device 80 identified as the parallel portion is a portion whose shape in the three-dimensional model 81 is inaccurate.

たとえば、判定部64は、X線画像11およびX線画像12の各々におけるデバイス80のうちから、エピポーラ線との角度差が、予め設定されている所定の判定しきい値よりも小さい部分を平行部分であるとして識別する。なお、判定部64による判定では、X線画像11およびX線画像12の両方において、エピポーラ線との角度差が所定の判定しきい値よりも小さい部分を平行部分として識別するようにしてもよいし、X線画像11およびX線画像12の少なくとも一方において、エピポーラ線との角度差が所定の判定しきい値よりも小さい部分を平行部分として識別するようにしてもよい。For example, the determination unit 64 identifies, as a parallel portion, a portion of the device 80 in each of the X-ray images 11 and 12 in which the angle difference with the epipolar line is smaller than a predetermined determination threshold. In the determination by the determination unit 64, a portion in both the X-ray images 11 and 12 in which the angle difference with the epipolar line is smaller than a predetermined determination threshold may be identified as a parallel portion, or a portion in at least one of the X-ray images 11 and 12 in which the angle difference with the epipolar line is smaller than a predetermined determination threshold may be identified as a parallel portion.

〈表示部の表示の制御〉
図7に示すように、制御部6の表示制御部65は、表示部4の表示を制御する。具体的には、表示制御部65は、3次元モデル生成部63により生成された3次元モデル81を表示部4に表示させる。そして、表示制御部65は、判定部64による3次元モデル81における形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示を表示部4に表示させる。具体的には、表示制御部65は、判定結果に基づく表示として、判定部64に判定された3次元モデル81における形状が不正確な部分を、色付けすることによって識別可能に表示部4に表示させる。
<Display control of the display unit>
7, the display control unit 65 of the control unit 6 controls the display of the display unit 4. Specifically, the display control unit 65 causes the display unit 4 to display the three-dimensional model 81 generated by the three-dimensional model generation unit 63. Then, the display control unit 65 causes the display unit 4 to display a display based on the determination result of the determining unit 64 of the part in the three-dimensional model 81 having an inaccurate shape. Specifically, the display control unit 65 causes the display unit 4 to display, as a display based on the determination result, the part in the three-dimensional model 81 having an inaccurate shape determined by the determining unit 64 so as to be identifiable by coloring it.

たとえば、表示制御部65は、3次元モデル81を複数の要素に分割するとともに、分割された複数の要素ごとに、エピポーラ線との角度差に応じて複数の色に色分けして表示させる。たとえば、表示制御部65は、表示部4に表示されている3次元モデル81を、エピポーラ線との角度差に応じて角度差が大きい部分(要素)から順に、青、緑、黄、オレンジ、赤のように色分けして表示させる。3次元モデル81のうち青色で表示されている部分(要素)は、エピポーラ線との角度差が大きく、3次元モデル81の再構成において形状が正確と推定される部分である。一方で、図7の部分80aのように、3次元モデル81のうち赤色で表示されている部分(要素)は、エピポーラ線との角度差が小さく、エピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分であると判定された部分(3次元モデル81において形状が不正確な部分)である。すなわち、判定部64によりエピポーラ線との角度差が所定の判定しきい値よりも小さいと判定された平行部分が、3次元モデル81において赤色で色付けされて表示される。なお、図7では、色分けの差異をハッチングの違いによって示している。For example, the display control unit 65 divides the three-dimensional model 81 into a plurality of elements, and displays each of the divided elements in a plurality of colors according to the angle difference with the epipolar line. For example, the display control unit 65 displays the three-dimensional model 81 displayed on the display unit 4 in a plurality of colors, such as blue, green, yellow, orange, and red, in order of the part (element) with the largest angle difference with the epipolar line. The part (element) displayed in blue in the three-dimensional model 81 is a part that has a large angle difference with the epipolar line and is estimated to have an accurate shape in the reconstruction of the three-dimensional model 81. On the other hand, as in the portion 80a of FIG. 7, the part (element) displayed in red in the three-dimensional model 81 is a part that has a small angle difference with the epipolar line and is determined to be a parallel part extending along a direction parallel to the epipolar line (a part with an inaccurate shape in the three-dimensional model 81). That is, the parallel portion determined by the determination unit 64 to have an angle difference with the epipolar line smaller than a predetermined determination threshold value is displayed in red color in the three-dimensional model 81. In Fig. 7, differences in color coding are indicated by different hatching.

また、本実施形態では、制御部6の表示制御部65は、判定部64により3次元モデル81における形状が不正確な部分(平行部分)が判定された場合に、提案情報41を表示部4に表示させるように構成されている。提案情報41は、3次元モデル81における形状が正確に判断可能なように第1撮影角度および第2撮影角度とは異なる撮影角度からのX線撮影を提案する表示である。すなわち、提案情報41は、3次元モデル81において形状が不正確であると推定されている平行部分の形状を正確に推定するために、第1撮影角度および第2撮影角度のいずれかを変更することを提案する表示である。In addition, in this embodiment, the display control unit 65 of the control unit 6 is configured to display suggested information 41 on the display unit 4 when the determination unit 64 determines that a part (parallel part) in the three-dimensional model 81 has an inaccurate shape. The suggested information 41 is a display that suggests taking an X-ray from an imaging angle different from the first imaging angle and the second imaging angle so that the shape in the three-dimensional model 81 can be accurately determined. In other words, the suggested information 41 is a display that suggests changing either the first imaging angle or the second imaging angle in order to accurately estimate the shape of the parallel part in the three-dimensional model 81 whose shape is estimated to be inaccurate.

具体的には、提案情報41は、第1撮影角度における第1の照射軸線(方向D1、図6参照)に平行な方向と、第2撮影角度における第2の照射軸線(方向D2、図6参照)に平行な方向との両方に交差する方向の撮影角度におけるX線撮影を提案する表示である。すなわち、提案情報41は、方向D1および方向D2の両方と交差する方向の撮影角度におけるX線撮影を行うように、撮影部2を移動させる推奨移動方向を含む表示である。推奨移動方向は、撮影部2の第1撮影部21および第2撮影部22の現在の撮影角度(第1撮影角度および第2撮影角度)から、いずれの角度方向に対する移動が推奨されるかを示す情報である。たとえば、図7に示す例では、現在の撮影部2(第1撮影部21および第2撮影部22)の撮影角度から、CAU方向側に向かって移動させることを提案する文字情報としての提案情報41が表示部4に表示されている。また、提案情報41は、推奨移動方向を矢印などで図示するようにしてもよい。また、提案情報41は、第1撮影部21(第1撮影角度)と、第2撮影部22(第2撮影角度)とのいずれの撮影角度を変更させるかを提案する情報を含んでいてもよい。Specifically, the proposed information 41 is a display proposing X-ray photography at an imaging angle that intersects both a direction parallel to the first irradiation axis (direction D1, see FIG. 6) at the first imaging angle and a direction parallel to the second irradiation axis (direction D2, see FIG. 6) at the second imaging angle. That is, the proposed information 41 is a display including a recommended movement direction for moving the imaging unit 2 so as to perform X-ray photography at an imaging angle that intersects both directions D1 and D2. The recommended movement direction is information indicating which angle direction is recommended to move from the current imaging angles (first imaging angle and second imaging angle) of the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22 of the imaging unit 2. For example, in the example shown in FIG. 7, the proposed information 41 is displayed on the display unit 4 as text information proposing to move from the current imaging angle of the imaging unit 2 (first imaging unit 21 and second imaging unit 22) toward the CAU direction. Furthermore, the proposal information 41 may illustrate the recommended movement direction with an arrow, etc. Furthermore, the proposal information 41 may include information proposing which of the shooting angles of the first shooting unit 21 (first shooting angle) and the second shooting unit 22 (second shooting angle) should be changed.

上記のように、本実施形態では、表示部4は、制御部6(表示制御部65)による制御によって、3次元モデル81と、判定結果に基づく表示である3次元モデル81の色付けとを表示するとともに、提案情報41を表示するように構成されている。そして、制御部6の表示制御部65は、3次元モデル81に加えてX線画像11およびX線画像12を表示部4に表示させるように構成されている。なお、本実施形態によるX線撮影システム100では、制御部6は、1秒間の間に15回X線を照射することによって、1秒間に15枚のX線画像11およびX線画像12を生成する。そして、制御部6の表示制御部65は、15FPS(frames per second)の動画像としてX線画像11および12を表示部4に表示させる。また、同様に、制御部6は、生成されたX線画像11および12に基づいて、1秒間に15回ずつ更新されるように3次元モデル81を生成して表示部4に表示させる。As described above, in this embodiment, the display unit 4 is configured to display the three-dimensional model 81 and the coloring of the three-dimensional model 81, which is a display based on the judgment result, as well as to display the proposed information 41, under the control of the control unit 6 (display control unit 65). The display control unit 65 of the control unit 6 is configured to display the X-ray image 11 and the X-ray image 12 on the display unit 4 in addition to the three-dimensional model 81. In the X-ray imaging system 100 according to this embodiment, the control unit 6 generates 15 X-ray images 11 and 12 per second by irradiating X-rays 15 times per second. The display control unit 65 of the control unit 6 displays the X-ray images 11 and 12 on the display unit 4 as a moving image at 15 FPS (frames per second). Similarly, the control unit 6 generates the three-dimensional model 81 based on the generated X-ray images 11 and 12 so that it is updated 15 times per second, and displays it on the display unit 4.

(デバイス表示方法について)
次に、図8を参照して、本実施形態によるX線撮影システム100を用いたデバイス表示方法について説明する。なお、ステップ301~ステップ305における制御処理は、制御部6により実行される。
(How to display devices)
Next, a device display method using the X-ray imaging system 100 according to this embodiment will be described with reference to Fig. 8. The control processes in steps 301 to 305 are executed by the control unit 6.

まず、ステップ301において、X線撮影が行われる。具体的には、第1撮影部21および第2撮影部22の各々によって、デバイス80が体内に配置された被検体101を透過したX線が検出されることによって、互いに異なる2方向の撮影角度である第1撮影角度および第2撮影角度の各々におけるX線撮影が行われる。First, in step 301, X-ray imaging is performed. Specifically, the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22 each detect X-rays that have passed through the subject 101 in whose body the device 80 is placed, and perform X-ray imaging at each of the first imaging angle and the second imaging angle, which are imaging angles in two different directions.

次に、ステップ302において、X線画像11およびX線画像12が生成される。具体的には、第1撮影部21のX線検出部21bにより検出されたX線に基づいて、X線画像11が生成される。また、第2撮影部22のX線検出部22bにより検出されたX線に基づいて、X線画像12が生成される。Next, in step 302, X-ray image 11 and X-ray image 12 are generated. Specifically, X-ray image 11 is generated based on X-rays detected by X-ray detection unit 21b of first imaging unit 21. Also, X-ray image 12 is generated based on X-rays detected by X-ray detection unit 22b of second imaging unit 22.

次に、ステップ303において、3次元モデル81が生成される。具体的には、第1撮影部21の第1撮影角度におけるX線撮影により生成されたX線画像11と、第2撮影部22の第2撮影角度におけるX線撮影により生成されたX線画像12とに基づいて、被検体101の体内に配置されたデバイス80の3次元モデル81が生成される。Next, in step 303, a three-dimensional model 81 is generated. Specifically, the three-dimensional model 81 of the device 80 placed inside the body of the subject 101 is generated based on the X-ray image 11 generated by X-ray photography at the first imaging angle by the first imaging unit 21 and the X-ray image 12 generated by X-ray photography at the second imaging angle by the second imaging unit 22.

次に、ステップ304において、3次元モデル81における形状が不正確な部分が判定される。具体的には、デバイス80のうちからエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、生成されたデバイス80の3次元モデル81における形状が不正確な部分が判定される。Next, in step 304, parts of the three-dimensional model 81 that are geometrically inaccurate are determined. Specifically, parts of the device 80 that are geometrically inaccurate are determined in the three-dimensional model 81 of the generated device 80 by identifying parallel parts of the device 80 that extend along a direction parallel to the epipolar line.

次に、ステップ305において、生成されたデバイス80の3次元モデル81と、3次元モデル81における形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とが表示される。具体的には、3次元モデル81が表示部4に表示される。そして、判定結果に基づく表示として、表示された3次元モデル81において、形状が不正確な部分(平行部分)と判定された部分が色付けされることによって識別可能なように表示される。Next, in step 305, the generated three-dimensional model 81 of the device 80 and a display based on the determination result of the parts of the three-dimensional model 81 whose shape is inaccurate are displayed. Specifically, the three-dimensional model 81 is displayed on the display unit 4. Then, as a display based on the determination result, the parts of the displayed three-dimensional model 81 whose shape is determined to be inaccurate (parallel parts) are displayed in color so that they can be identified.

(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of this embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態のX線撮影システム100では、上記のように、線状の構造を有するデバイス80のうちから、X線画像11(第1X線画像)およびX線画像12(第2X線画像)のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、生成されたデバイス80の3次元モデル81における形状が不正確な部分を判定する。そして、生成されたデバイス80の3次元モデル81と、3次元モデル81における形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示する。ここで、被検体101の体内に配置される線状の構造を有するデバイス80において、X線画像11およびX線画像12のうちの一方において他方のX線画像を生成するための撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分は、X線画像11およびX線画像12に基づいて3次元モデル81を生成した場合に不正確な部分となる。この点を考慮して、本実施形態では、生成されたデバイス80の3次元モデル81と、3次元モデル81における形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示する。これにより、表示された判定結果に基づく表示を視認することによって、表示された3次元モデル81において、実際のデバイス80の形状と異なる形状を有する可能性がある不正確な部分を認識することができる。その結果、互いに異なる2方向の撮影角度におけるX線撮影によって生成されたX線画像11およびX線画像12に基づいて被検体101の体内に配置されるデバイス80の3次元モデル81を生成する場合に、実際のデバイス80と異なる形状をユーザが認識することを抑制することができる。In the X-ray imaging system 100 of this embodiment, as described above, in one of the X-ray images 11 (first X-ray image) and 12 (second X-ray image), a parallel portion extending along a direction parallel to the epipolar line indicating the irradiation axis of the X-ray at the imaging angle for generating the other X-ray image is identified from among the linearly structured device 80, and a portion having an inaccurate shape in the generated three-dimensional model 81 of the device 80 is determined. Then, the generated three-dimensional model 81 of the device 80 and a display based on the determination result of the portion having an inaccurate shape in the three-dimensional model 81 are displayed. Here, in the linearly structured device 80 placed inside the body of the subject 101, a parallel portion extending along a direction parallel to the epipolar line indicating the irradiation axis of the X-ray at the imaging angle for generating the other X-ray image in one of the X-ray images 11 and 12 becomes an inaccurate portion when the three-dimensional model 81 is generated based on the X-ray images 11 and 12. In consideration of this point, in the present embodiment, a generated three-dimensional model 81 of the device 80 and a display based on a determination result of a part having an inaccurate shape in the three-dimensional model 81 are displayed. In this way, by visually checking the display based on the displayed determination result, it is possible to recognize an inaccurate part in the displayed three-dimensional model 81 that may have a shape different from the shape of the actual device 80. As a result, when the three-dimensional model 81 of the device 80 to be placed inside the body of the subject 101 is generated based on the X-ray image 11 and the X-ray image 12 generated by X-ray photography at two different imaging angles, it is possible to prevent the user from recognizing a shape different from the actual device 80.

また、上記実施形態では、以下のように構成したことによって、更なる効果が得られる。In addition, in the above embodiment, further advantages can be obtained by configuring as follows:

すなわち、本実施形態では、上記のように、判定部64(制御部6)は、被検体101の血管内に配置されたガイドワイヤを含むデバイス80のうちから平行部分を識別することによって、3次元モデル81における形状が不正確な部分を判定するように構成されており、表示部4は、ガイドワイヤを含むデバイス80の3次元モデル81と、判定部64による3次元モデル81における形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示するように構成されている。このように構成すれば、血管内に配置されたガイドワイヤを含むデバイス80の3次元モデル81を生成する場合に、ユーザは、表示部4に表示された3次元モデル81と、3次元モデル81における形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを視認することによって、実際に血管内に配置されているデバイス80と異なる形状を認識することを抑制することができる。そのため、ユーザが表示された3次元モデル81を視認しながらデバイス80を血管内において移動させるなどの手技を行う場合に、手技の正確性が低下することを抑制することができる。That is, in this embodiment, as described above, the determination unit 64 (control unit 6) is configured to determine the part of the three-dimensional model 81 having an inaccurate shape by identifying the parallel part of the device 80 including the guidewire placed in the blood vessel of the subject 101, and the display unit 4 is configured to display the three-dimensional model 81 of the device 80 including the guidewire and a display based on the determination result of the part of the three-dimensional model 81 having an inaccurate shape by the determination unit 64. With this configuration, when generating the three-dimensional model 81 of the device 80 including the guidewire placed in the blood vessel, the user can visually recognize the three-dimensional model 81 displayed on the display unit 4 and the display based on the determination result of the part of the three-dimensional model 81 having an inaccurate shape, thereby suppressing recognition of a shape different from the device 80 actually placed in the blood vessel. Therefore, when the user performs a procedure such as moving the device 80 in the blood vessel while visually checking the displayed three-dimensional model 81, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of the procedure.

また、本実施形態では、上記のように、表示部4は、判定部64(制御部6)により判定された3次元モデル81における形状が不正確な部分を、色付けすることによって識別可能に表示するように構成されている。このように構成すれば、3次元モデル81における形状が不正確な部分が色付けされて表示されているため、ユーザは、表示部4を視認することによって、3次元モデル81における形状が不正確な部分を直感的かつ容易に認識することができる。In addition, in this embodiment, as described above, the display unit 4 is configured to display parts of the three-dimensional model 81 that are determined by the determination unit 64 (control unit 6) in a manner that makes them identifiable by coloring them. With this configuration, the parts of the three-dimensional model 81 that are determined inaccurate in shape are displayed in color, so that the user can intuitively and easily recognize the parts of the three-dimensional model 81 that are inaccurate in shape by visually checking the display unit 4.

また、本実施形態では、上記のように、表示部4は、判定部64(制御部6)により3次元モデル81における形状が不正確な部分が判定された場合に、3次元モデル81における形状が判断可能なように第1撮影角度および第2撮影角度とは異なる撮影角度からのX線撮影を提案する提案情報41を表示するように構成されている。このように構成すれば、生成された3次元モデル81において形状が不正確な部分が存在する場合に、提案情報41が表示されるため、不正確な部分を無くすように撮影角度を変更する場合に、ユーザは、表示部4を視認することによって表示された提案情報41を容易に参照することができる。その結果、提案情報41を容易に参照することができるので、不正確な部分を無くすように撮影角度を容易に変更することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the display unit 4 is configured to display the proposed information 41 proposing X-ray photography from an imaging angle different from the first imaging angle and the second imaging angle so that the shape of the three-dimensional model 81 can be determined when the determination unit 64 (control unit 6) determines that the shape of the three-dimensional model 81 is inaccurate. With this configuration, when the generated three-dimensional model 81 has an inaccurate part in shape, the proposed information 41 is displayed, so that when changing the imaging angle to eliminate the inaccurate part, the user can easily refer to the displayed proposed information 41 by visually checking the display unit 4. As a result, since the proposed information 41 can be easily referred to, the imaging angle can be easily changed to eliminate the inaccurate part.

また、本実施形態では、上記のように、提案情報41は、第1撮影角度における第1の照射軸線(D1方向)に平行な方向と、第2撮影角度における第2の照射軸線(D2方向)に平行な方向との両方に交差する方向の撮影角度におけるX線撮影を行うように撮影部2を移動させる推奨移動方向を含む。このように構成すれば、ユーザは、提案情報41を視認することによって提案された推奨移動方向を認識することができるので、具体的にいずれの方向に撮影角度を変更すればよいかを容易に認識することができる。そのため、3次元モデル81における不正確な部分を無くすために、ユーザは、撮影角度をいずれの角度方向に移動すればよいかを容易に判断することができる。その結果、ユーザは、不正確な部分を無くすように撮影角度をより容易に変更することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the proposed information 41 includes a recommended movement direction for moving the imaging unit 2 so as to perform X-ray imaging at an imaging angle in a direction intersecting both a direction parallel to the first irradiation axis (D1 direction) at the first imaging angle and a direction parallel to the second irradiation axis (D2 direction) at the second imaging angle. With this configuration, the user can recognize the proposed recommended movement direction by visually checking the proposed information 41, and can easily recognize in which direction the imaging angle should be changed specifically. Therefore, in order to eliminate an inaccurate part in the three-dimensional model 81, the user can easily determine in which angle direction the imaging angle should be moved. As a result, the user can more easily change the imaging angle to eliminate the inaccurate part.

また、本実施形態では、上記のように、撮影部2は、第1撮影角度におけるX線撮影を行う第1撮影部21と、第2撮影角度におけるX線撮影を行う第2撮影部22とを含み、判定部64(制御部6)は、線状の構造を有するデバイス80のうちからエピポーラ線に沿って延びる平行部分を識別することによって、第1撮影部21によるX線撮影によって生成されたX線画像11(第1X線画像)と、第2撮影部22によるX線撮影によって生成されたX線画像12(第2X線画像)とに基づいて3次元モデル生成部63(制御部6)により生成されたデバイス80の3次元モデル81における形状が不正確な部分を判定するように構成されている。このように構成すれば、第1撮影部21と第2撮影部22との各々によって、互いに異なる2方向の撮影角度のX線撮影によるX線画像11とX線画像12とを同時に取得することができる。そのため、1つの撮影部2を移動させながら互いに異なる2方向の撮影角度によるX線撮影を行うことによってX線画像11およびX線画像12を取得する場合と異なり、3次元モデル81を生成するために撮影部2を逐一移動させる手間を抑制しながらX線画像11およびX線画像12に基づいてリアルタイムに3次元モデル81を生成することができる。その結果、撮影部2を移動させる手間を抑制しながらリアルタイムに生成された3次元モデル81を視認して手技を行うことができるとともに、判定部64による判定結果に基づく表示が表示されるので、ユーザは、リアルタイムに生成される3次元モデル81においても形状が不正確な部分を認識することができる。In addition, in this embodiment, as described above, the imaging unit 2 includes a first imaging unit 21 that performs X-ray imaging at a first imaging angle and a second imaging unit 22 that performs X-ray imaging at a second imaging angle, and the determination unit 64 (control unit 6) is configured to identify parallel parts extending along the epipolar line from the device 80 having a linear structure, and determine parts having an inaccurate shape in the three-dimensional model 81 of the device 80 generated by the three-dimensional model generation unit 63 (control unit 6) based on the X-ray image 11 (first X-ray image) generated by X-ray imaging by the first imaging unit 21 and the X-ray image 12 (second X-ray image) generated by X-ray imaging by the second imaging unit 22. With this configuration, the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22 can simultaneously obtain the X-ray image 11 and the X-ray image 12 by X-ray imaging at imaging angles in two different directions. Therefore, unlike the case where the X-ray images 11 and 12 are acquired by performing X-ray photography at two different imaging angles while moving one imaging unit 2, the three-dimensional model 81 can be generated in real time based on the X-ray images 11 and 12 while reducing the effort of moving the imaging unit 2 one by one to generate the three-dimensional model 81. As a result, the three-dimensional model 81 generated in real time can be visually confirmed and a procedure can be performed while reducing the effort of moving the imaging unit 2, and a display based on the determination result by the determination unit 64 is displayed, so that the user can recognize parts of the three-dimensional model 81 generated in real time that have inaccurate shapes.

(本実施形態による画像生成方法の効果)
本実施形態のデバイス表示方法では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of the image generating method according to this embodiment)
The device display method of this embodiment can provide the following effects.

本実施形態のデバイス表示方法では、上記のように構成することにより、線状の構造を有するデバイス80のうちから、X線画像11(第1X線画像)およびX線画像12(第2X線画像)のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、生成されたデバイス80の3次元モデル81における形状が不正確な部分を判定する。そして、生成されたデバイス80の3次元モデル81と、3次元モデル81における形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示する。ここで、被検体101の体内に配置される線状の構造を有するデバイス80において、X線画像11およびX線画像12のうちの一方において他方のX線画像を生成するための撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分は、X線画像11およびX線画像12に基づいて3次元モデル81を生成した場合に不正確な部分となる。この点を考慮して、本実施形態では、生成されたデバイス80の3次元モデル81と、3次元モデル81における形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示する。これにより、表示された判定結果に基づく表示を視認することによって、表示された3次元モデル81において、実際のデバイス80の形状と異なる形状を有する可能性がある不正確な部分を認識することができる。その結果、互いに異なる2方向の撮影角度におけるX線撮影によって生成されたX線画像11およびX線画像12に基づいて被検体101の体内に配置されるデバイス80の3次元モデル81を生成する場合に、実際のデバイス80と異なる形状をユーザが認識することを抑制することが可能なデバイス表示方法を提供することができる。In the device display method of the present embodiment, by configuring as described above, a parallel portion extending along a direction parallel to an epipolar line indicating the irradiation axis of X-rays at an imaging angle for generating the other X-ray image in one of the X-ray images 11 (first X-ray image) and 12 (second X-ray image) from the device 80 having a linear structure is identified, and a portion having an inaccurate shape in the three-dimensional model 81 of the generated device 80 is determined. Then, the three-dimensional model 81 of the generated device 80 and a display based on the determination result of the portion having an inaccurate shape in the three-dimensional model 81 are displayed. Here, in the device 80 having a linear structure arranged inside the body of the subject 101, a parallel portion extending along a direction parallel to an epipolar line indicating the irradiation axis of X-rays at an imaging angle for generating the other X-ray image in one of the X-ray images 11 and 12 becomes an inaccurate portion when the three-dimensional model 81 is generated based on the X-ray images 11 and 12. In consideration of this point, in the present embodiment, a three-dimensional model 81 of the generated device 80 and a display based on a determination result of a part having an inaccurate shape in the three-dimensional model 81 are displayed. In this way, by visually checking the display based on the displayed determination result, it is possible to recognize an inaccurate part in the displayed three-dimensional model 81 that may have a shape different from the shape of the actual device 80. As a result, it is possible to provide a device display method that can suppress a user from recognizing a shape different from the actual device 80 when generating a three-dimensional model 81 of the device 80 placed inside the body of the subject 101 based on the X-ray image 11 and the X-ray image 12 generated by X-ray photography at two different imaging angles.

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed herein are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the description of the embodiments above, and further includes all modifications (variations) within the meaning and scope of the claims.

たとえば、上記実施形態では、被検体101の血管内に配置されたガイドワイヤを含むデバイス80の3次元モデル81を生成する例を示したが本発明はこれに限られない。本発明では、3次元モデルを生成するデバイスは、医療用のカテーテルであってもよい。たとえば、3次元モデルを生成するデバイスは、被検体の内にステントを留置するためのバルーンカテーテル、または、血管内の狭窄部位を切削する高速回転冠動脈アテレクトミー(RotationalCoronary Atherectomy)であってもよい。また、デバイスは、ステント自体であってもよい。For example, in the above embodiment, an example of generating a three-dimensional model 81 of a device 80 including a guidewire placed in a blood vessel of a subject 101 is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the device that generates the three-dimensional model may be a medical catheter. For example, the device that generates the three-dimensional model may be a balloon catheter for placing a stent in a subject, or a high-speed rotational coronary atherectomy that cuts a stenosed portion in a blood vessel. The device may also be the stent itself.

また、上記実施形態では3次元モデルにおける形状が不正確な部分を、複数の色によって色付けすることによって識別可能に表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図9に示す変形例による3次元モデル281のように、エピポーラ線との角度差が所定の判定しきい値よりも小さい部分を平行部分であると判定するとともに、平行部分であると判定された部分のみを1色の色によって色付けすることによって、3次元モデル281における不正確な部分を識別可能に表示するようにしてもよい。なお、図9では、色の違いをハッチングの差異によって表している。また、複数の色によって色付けする場合に、色相を徐々に変化させるグラデーションによって色分けするようにしてもよい。 In the above embodiment, an example was shown in which parts of a three-dimensional model with inaccurate shapes are displayed in a identifiable manner by coloring them with multiple colors, but the present invention is not limited to this. For example, as in the modified three-dimensional model 281 shown in FIG. 9, a part whose angle difference with the epipolar line is smaller than a predetermined judgment threshold may be determined to be a parallel part, and only the part determined to be a parallel part may be colored with one color, thereby displaying the inaccurate part in the three-dimensional model 281 in an identifiable manner. Note that in FIG. 9, the difference in color is represented by the difference in hatching. Also, when coloring with multiple colors, the colors may be differentiated by a gradation that gradually changes the hue.

また、上記実施形態では3次元モデル81において形状が不正確な部分が判定された場合に、第1撮影角度または第2撮影角度から、推奨される角度方向への移動を提案する推奨移動方向を含む提案情報41を表示部4に表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、提案情報は、推奨移動方向の角度方向ではなく、具体的な撮影角度(LAO30度、または、RAO45度など)を示すようにしてもよい。In addition, in the above embodiment, an example has been shown in which, when a part with an inaccurate shape is determined in the three-dimensional model 81, the display unit 4 displays the proposal information 41 including a recommended movement direction that proposes moving from the first imaging angle or the second imaging angle to a recommended angular direction, but the present invention is not limited to this. For example, the proposal information may indicate a specific imaging angle (such as LAO 30 degrees or RAO 45 degrees) instead of the angular direction of the recommended movement direction.

また、上記実施形態では第1撮影部21と第2撮影部22との2つの撮影機構を備えるバイプレーン型の撮影部2の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、1つの撮影部(1組のX線照射部およびX線検出部)を用いて、撮影角度を変更しながら互いに異なる2つの撮影角度によるX線撮影を行うことによって、第1X線画像および第2X線画像を生成するように構成してもよい。In addition, in the above embodiment, an example of a biplane type imaging unit 2 having two imaging mechanisms, the first imaging unit 21 and the second imaging unit 22, is shown, but the present invention is not limited to this. For example, a first X-ray image and a second X-ray image may be generated by performing X-ray imaging at two different imaging angles while changing the imaging angle using one imaging unit (one set of X-ray irradiation unit and X-ray detection unit).

[態様]
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
[Aspects]
It will be appreciated by those skilled in the art that the exemplary embodiments described above are examples of the following aspects.

(項目1)
線状の構造を有するデバイスが体内に配置された被検体にX線を照射するX線照射部と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部とを含み、互いに異なる2方向の撮影角度である第1撮影角度および第2撮影角度の各々において前記被検体に対してX線撮影を行う撮影部と、
前記第1撮影角度のX線撮影によって生成された第1X線画像と、前記第2撮影角度のX線撮影によって生成された第2X線画像とに基づいて、前記被検体の体内に配置された前記デバイスの3次元モデルを生成する3次元モデル生成部と、
線状の構造を有する前記デバイスのうちから、前記第1X線画像および前記第2X線画像のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための前記撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、前記3次元モデル生成部により生成された前記デバイスの前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定する判定部と、
前記3次元モデル生成部により生成された前記デバイスの前記3次元モデルと、前記判定部による前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示する表示部と、を備える、X線撮影システム。
(Item 1)
an imaging unit including an X-ray irradiator that irradiates X-rays onto a subject inside of which a device having a linear structure is placed, and an X-ray detector that detects the X-rays that have passed through the subject, and that performs X-ray imaging of the subject at each of a first imaging angle and a second imaging angle that are imaging angles in two directions different from each other;
a three-dimensional model generation unit that generates a three-dimensional model of the device disposed inside the subject based on a first X-ray image generated by X-ray photography at the first imaging angle and a second X-ray image generated by X-ray photography at the second imaging angle;
a determination unit that determines a portion having an inaccurate shape in the three-dimensional model of the device generated by the three-dimensional model generation unit by identifying, from the device having a linear structure, a parallel portion extending along a direction parallel to an epipolar line indicating an irradiation axis of X-rays at the imaging angle for generating the other X-ray image in one of the first X-ray image and the second X-ray image;
and a display unit that displays the three-dimensional model of the device generated by the three-dimensional model generation unit and a display based on a determination result of a part of the three-dimensional model having an inaccurate shape by the determination unit.

(項目2)
前記判定部は、前記被検体の血管内に配置されたガイドワイヤまたはカテーテルを含む前記デバイスのうちから前記平行部分を識別することによって、前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定するように構成されており、
前記表示部は、ガイドワイヤまたはカテーテルを含む前記デバイスの前記3次元モデルと、前記判定部による前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示するように構成されている、項目1に記載のX線撮影システム。
(Item 2)
the determination unit is configured to determine a portion having an inaccurate shape in the three-dimensional model by identifying the parallel portion of the device, including a guidewire or a catheter, that is disposed in a blood vessel of the subject;
2. The X-ray imaging system according to claim 1, wherein the display unit is configured to display the three-dimensional model of the device including a guidewire or a catheter, and a display based on a result of the determination unit's determination of parts of the three-dimensional model having inaccurate shapes.

(項目3)
前記表示部は、前記判定部により判定された前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を、色付けすることによって識別可能に表示するように構成されている、項目1または2に記載のX線撮影システム。
(Item 3)
3. The X-ray imaging system according to claim 1, wherein the display unit is configured to display a portion of the three-dimensional model having an inaccurate shape determined by the determination unit in a identifiable manner by coloring the portion.

(項目4)
前記表示部は、前記判定部により前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分が判定された場合に、前記3次元モデルにおける形状が判断可能なように前記第1撮影角度および前記第2撮影角度とは異なる前記撮影角度からのX線撮影を提案する提案情報を表示するように構成されている、項目1~3のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
(Item 4)
The X-ray imaging system according to any one of items 1 to 3, wherein the display unit is configured to display, when the determination unit determines that a portion of the three-dimensional model has an inaccurate shape, suggestion information that proposes X-ray imaging from an imaging angle different from the first imaging angle and the second imaging angle so that the shape of the three-dimensional model can be determined.

(項目5)
前記提案情報は、前記第1撮影角度における第1の前記照射軸線に平行な方向と、前記第2撮影角度における第2の前記照射軸線に平行な方向との両方に交差する方向の前記撮影角度におけるX線撮影を行うように前記撮影部を移動させる推奨移動方向を含む、項目4に記載のX線撮影システム。
(Item 5)
5. The X-ray imaging system according to claim 4, wherein the proposed information includes a recommended movement direction for moving the imaging unit so as to perform X-ray imaging at an imaging angle that intersects both a direction parallel to a first irradiation axis at the first imaging angle and a direction parallel to a second irradiation axis at the second imaging angle.

(項目6)
前記撮影部は、前記第1撮影角度におけるX線撮影を行う第1撮影部と、前記第2撮影角度におけるX線撮影を行う第2撮影部とを含み、
前記判定部は、線状の構造を有する前記デバイスのうちから前記エピポーラ線に沿って延びる前記平行部分を識別することによって、前記第1撮影部によるX線撮影によって生成された前記第1X線画像と、前記第2撮影部によるX線撮影によって生成された前記第2X線画像とに基づいて前記3次元モデル生成部により生成された前記デバイスの前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定するように構成されている、項目1~5のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
(Item 6)
the imaging unit includes a first imaging unit that performs X-ray imaging at the first imaging angle and a second imaging unit that performs X-ray imaging at the second imaging angle;
The X-ray imaging system according to any one of items 1 to 5, wherein the determination unit is configured to determine portions of the device having an inaccurate shape in the three-dimensional model of the device generated by the three-dimensional model generation unit based on the first X-ray image generated by X-ray imaging with the first imaging unit and the second X-ray image generated by X-ray imaging with the second imaging unit, by identifying the parallel portions extending along the epipolar line from among the device having a linear structure.

(項目7)
線状の構造を有するデバイスが体内に配置された被検体を透過したX線を検出することによって、互いに異なる2方向の撮影角度である第1撮影角度および第2撮影角度の各々におけるX線撮影を行うステップと、
前記第1撮影角度のX線撮影によって生成された第1X線画像と、前記第2撮影角度のX線撮影によって生成された第2X線画像とに基づいて、前記被検体の体内に配置された前記デバイスの3次元モデルを生成するステップと、
線状の構造を有する前記デバイスのうちから、前記第1X線画像および前記第2X線画像のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための前記撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、生成された前記デバイスの前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定するステップと、
生成された前記デバイスの前記3次元モデルと、前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示するステップと、を備える、デバイス表示方法。
(Item 7)
a step of detecting X-rays transmitted through a subject placed inside a body of a subject using a device having a linear structure, thereby performing X-ray imaging at each of a first imaging angle and a second imaging angle which are two different imaging angles;
generating a three-dimensional model of the device disposed inside the subject's body based on a first X-ray image generated by X-ray photography at the first imaging angle and a second X-ray image generated by X-ray photography at the second imaging angle;
determining a portion of the device having a linear structure, in which a parallel portion extends along a direction parallel to an epipolar line indicating an X-ray irradiation axis at the imaging angle for generating the other X-ray image, in one of the first X-ray image and the second X-ray image, where the parallel portion extends along a direction parallel to an epipolar line indicating an X-ray irradiation axis at the imaging angle for generating the other X-ray image;
A method for displaying a device, comprising: displaying the generated three-dimensional model of the device and an indication based on a determination result of a portion of the three-dimensional model having an inaccurate shape.

2 撮影部
4 表示部
11 X線画像(第1X線画像)
12 X線画像(第2X線画像)
21 第1撮影部
21a、22a X線照射部
21b、22b X線検出部
22 第2撮影部
41 提案情報
63 3次元モデル生成部
64 判定部
80 デバイス
81、281 3次元モデル
100 X線撮影システム
101 被検体
2 imaging unit 4 display unit 11 X-ray image (first X-ray image)
12 X-ray image (second X-ray image)
21 First imaging unit 21a, 22a X-ray irradiation unit 21b, 22b X-ray detection unit 22 Second imaging unit 41 Proposal information 63 Three-dimensional model generation unit 64 Determination unit 80 Device 81, 281 Three-dimensional model 100 X-ray imaging system 101 Subject

Claims (7)

線状の構造を有するデバイスが体内に配置された被検体にX線を照射するX線照射部と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部とを含み、互いに異なる2方向の撮影角度である第1撮影角度および第2撮影角度の各々において前記被検体に対してX線撮影を行う撮影部と、
前記第1撮影角度のX線撮影によって生成された第1X線画像と、前記第2撮影角度のX線撮影によって生成された第2X線画像とに基づいて、前記被検体の体内に配置された前記デバイスの3次元モデルを生成する3次元モデル生成部と、
線状の構造を有する前記デバイスのうちから、前記第1X線画像および前記第2X線画像のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための前記撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、前記3次元モデル生成部により生成された前記デバイスの前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定する判定部と、
前記3次元モデル生成部により生成された前記デバイスの前記3次元モデルと、前記判定部による前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示する表示部と、を備える、X線撮影システム。
an imaging unit including an X-ray irradiator that irradiates X-rays onto a subject inside of which a device having a linear structure is placed, and an X-ray detector that detects the X-rays that have passed through the subject, and that performs X-ray imaging of the subject at each of a first imaging angle and a second imaging angle that are imaging angles in two directions different from each other;
a three-dimensional model generation unit that generates a three-dimensional model of the device disposed inside the subject based on a first X-ray image generated by X-ray photography at the first imaging angle and a second X-ray image generated by X-ray photography at the second imaging angle;
a determination unit that determines a portion having an inaccurate shape in the three-dimensional model of the device generated by the three-dimensional model generation unit by identifying, from the device having a linear structure, a parallel portion extending along a direction parallel to an epipolar line indicating an irradiation axis of X-rays at the imaging angle for generating the other X-ray image in one of the first X-ray image and the second X-ray image;
and a display unit that displays the three-dimensional model of the device generated by the three-dimensional model generation unit and a display based on a determination result of a part of the three-dimensional model having an inaccurate shape by the determination unit.
前記判定部は、前記被検体の血管内に配置されたガイドワイヤまたはカテーテルを含む前記デバイスのうちから前記平行部分を識別することによって、前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定するように構成されており、
前記表示部は、ガイドワイヤまたはカテーテルを含む前記デバイスの前記3次元モデルと、前記判定部による前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
the determination unit is configured to determine a portion having an inaccurate shape in the three-dimensional model by identifying the parallel portion of the device, including a guidewire or a catheter, that is disposed in a blood vessel of the subject;
2. The X-ray imaging system according to claim 1, wherein the display unit is configured to display the three-dimensional model of the device including a guidewire or a catheter, and a display based on a result of the determination unit's determination of parts of the three-dimensional model having inaccurate shapes.
前記表示部は、前記判定部により判定された前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を、色付けすることによって識別可能に表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。 The X-ray imaging system of claim 1, wherein the display unit is configured to identifiably display parts of the three-dimensional model whose shape is inaccurate as determined by the determination unit by coloring them. 前記表示部は、前記判定部により前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分が判定された場合に、前記3次元モデルにおける形状が判断可能なように前記第1撮影角度および前記第2撮影角度とは異なる前記撮影角度からのX線撮影を提案する提案情報を表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。 The X-ray imaging system of claim 1, wherein the display unit is configured to display suggestion information proposing X-ray imaging from an imaging angle different from the first imaging angle and the second imaging angle when the determination unit determines that a portion of the three-dimensional model has an inaccurate shape so that the shape of the three-dimensional model can be determined. 前記提案情報は、前記第1撮影角度における第1の前記照射軸線に平行な方向と、前記第2撮影角度における第2の前記照射軸線に平行な方向との両方に交差する方向の前記撮影角度におけるX線撮影を行うように前記撮影部を移動させる推奨移動方向を含む、請求項4に記載のX線撮影システム。 The X-ray imaging system of claim 4, wherein the proposed information includes a recommended movement direction for moving the imaging unit so as to perform X-ray imaging at the imaging angle in a direction intersecting both a direction parallel to the first irradiation axis at the first imaging angle and a direction parallel to the second irradiation axis at the second imaging angle. 前記撮影部は、前記第1撮影角度におけるX線撮影を行う第1撮影部と、前記第2撮影角度におけるX線撮影を行う第2撮影部とを含み、
前記判定部は、線状の構造を有する前記デバイスのうちから前記エピポーラ線に沿って延びる前記平行部分を識別することによって、前記第1撮影部によるX線撮影によって生成された前記第1X線画像と、前記第2撮影部によるX線撮影によって生成された前記第2X線画像とに基づいて前記3次元モデル生成部により生成された前記デバイスの前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
the imaging unit includes a first imaging unit that performs X-ray imaging at the first imaging angle and a second imaging unit that performs X-ray imaging at the second imaging angle;
2. The X-ray imaging system according to claim 1, wherein the determination unit is configured to determine portions of the device having a linear structure, the portions having an inaccurate shape in the three-dimensional model of the device generated by the three-dimensional model generation unit based on the first X-ray image generated by X-ray imaging with the first imaging unit and the second X-ray image generated by X-ray imaging with the second imaging unit, by identifying the parallel portions extending along the epipolar line from among the device having a linear structure.
線状の構造を有するデバイスが体内に配置された被検体を透過したX線を検出することによって、互いに異なる2方向の撮影角度である第1撮影角度および第2撮影角度の各々におけるX線撮影を行うステップと、
前記第1撮影角度のX線撮影によって生成された第1X線画像と、前記第2撮影角度のX線撮影によって生成された第2X線画像とに基づいて、前記被検体の体内に配置された前記デバイスの3次元モデルを生成するステップと、
線状の構造を有する前記デバイスのうちから、前記第1X線画像および前記第2X線画像のうちの一方において、他方のX線画像を生成するための前記撮影角度におけるX線の照射軸線を示すエピポーラ線に平行な方向に沿って延びる平行部分を識別することによって、生成された前記デバイスの前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分を判定するステップと、
生成された前記デバイスの前記3次元モデルと、前記3次元モデルにおける形状が不正確な部分の判定結果に基づく表示とを表示するステップと、を備える、デバイス表示方法。
a step of detecting X-rays transmitted through a subject placed inside a body of a subject using a device having a linear structure, thereby performing X-ray imaging at each of a first imaging angle and a second imaging angle which are two different imaging angles;
generating a three-dimensional model of the device disposed inside the subject's body based on a first X-ray image generated by X-ray photography at the first imaging angle and a second X-ray image generated by X-ray photography at the second imaging angle;
determining a portion of the device having a linear structure, in which a parallel portion extends along a direction parallel to an epipolar line indicating an X-ray irradiation axis at the imaging angle for generating the other X-ray image, in one of the first X-ray image and the second X-ray image, where the parallel portion extends along a direction parallel to an epipolar line indicating an X-ray irradiation axis at the imaging angle for generating the other X-ray image;
A method for displaying a device, comprising: displaying the generated three-dimensional model of the device and an indication based on a determination result of a portion of the three-dimensional model having an inaccurate shape.
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